Vorrichtung zum Beschichten laufender Materialbahnen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten laufender Materialbahnen mit regelbarer Auftragsstärke mit Hilfe einen gegen die beschichtete Seite der Materialbahn anliegenden Rakelleiste, welche in einem starr ausgebildet Rakelbett gelagert ist und gleichmäßig über die Auftragsbreite elastisch mit regelbarem Druck gegen die zu beschichtende Materialbahn gedrückt wird, wobei die der zu beschichtenden Bahn zugekehrte, einen rechteckigen Umriß aufweisende Stirnfläche der Rakelleiste mit der Bahn einen sich verengenden Auftragsspalt bildet, dessen Geometrie unabhängig vom Anpreßdruck ist und die Oberkante der Stirnfläche eine geradlinige und scharfkantige Abrißkante bildet.

[0002] Bei einer Vorrichtung nach der DE-OS-3 022 955 ist der Rakelstab als Rollrakelstab ausgebildet und in einem elastischen Rakelbett gelagert. Zwischen Rakelbett und Maschinengestell ist ein Druckmittel, beispielsweise ein mit Druckluft beaufschlagter Druckschlauch vorgesehen, der den Rollrakelstab zur Regelung der Auftragsstärke der Beschichtung und somit zur Dosierung des Beschichtungsmediums mit variablem Druck an die zu beschichtende Materialbahn andrückt. Der Rollrakelstab ergibt zwar einen sich verengenden Auftragsspalt konstanter Geometrie für das Beschichtungsmedium. es tritt jedoch auf der Auslaufseite ebenfalls ein sich hier erweiternder Spalt auf, der zu Oberflächenrauhigkeit in der Beschichtung führen kann.

[0003] Weiterhin ist mit der DE-A-1 652 280 eine Vorrichtung der oben erwähnten Art bekannt geworden, bei welcher die Außenseite einer über eine Stützwalze geführte Materialbahn mit der offenen Seite einer Beschichtungskammer in Verbindung steht, wobei diese Beschichtungskammer auf der Bahnzuführungsseite und auf der entgegengesetzten Seite je eine starre Dichtklinge bzw. Abstreifklinge aufweist. Diese Klingen sind insofern unabhängig voneinander einstellbar, in dem die Beschichtungskammer durch am Gestell angeordnete einstellbare Anschläge in Bahnlaufrichtung geneigt werden kann. Mit einer solchen Vorrichtung ist durch Voreinstellung der Anschläge von Beschichtungsvorgang zu Beschichtungsvorgang eine unterschiedliche Beschichtungsstärke zu erzielen, jedoch ist es damit nicht möglich, Bahndicken- oder Bahnprofilschwankungen auszugleichen, um eine moglichst gleichmäßige Beschichtungsstärke auf der gesamten Materialbahn zu erzielen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit welcher mit einfachen Mitteln eine feinfühfige Änderung des Auftragsgewichtes bei höchster Beschichtungsqualität ermöglicht wird.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rakelleiste mit geringer Reibung an wenigstens einer in Bahnlaufrichtung ablaufseitig angeordneten ebenen Gleitfläche des Rakelbetts zugeführt und im Bereich der Stirnfläche und Abrißkante biegeweich ausgebildet ist und daß ferner das Druckmittel elastisch ausgebildet und zwischen der Rakelleiste und dem Rakelbett angeordnet ist.

[0006] Die mit geringer Reibung im Rakelbett geführte Rakelleiste läßt eine äußerst feinfühlige Regelung des Auftragsgewichtes der Beschichtung zu, wobei das elastische Druckmittel unmittelbar auf die im Bereich ihrer Stirnfläche biegeweiche Rakelleise wirkt. Hierdurch ergibt sich eine äußerst gleichmäßige Beschichtung der Materialbahn. In dem Auftragsspalt (Keilspalt) zwischen der geometrisch stabilen Stirnfläche der Rakelleiste wird ein hydrodynamischer Druck aufgebaut, der zu einem Gleichgewichtszustand gegenüber dem Druck im elastischen Druckmittel führt. Durch die scharfkantige Abrißkante an der Ablaufkante der Stirnfläche der Rakelleiste wird ein hoher Glättwert sichergestellt, während die Ausbildung der Stirnfläche mit großer Verschleißfestigkeit, u. a. gekennzeichnet durch eine große Vickershärte, eine hohe Standzeit bei konstanter Geometrie des Keilspalts unabhängig vom Anpreßdruck sicherstellt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Rakelleiste werden auch zusätzliche Einrichtungen zum Anpassen des Profils der Rakelleiste an Ungleichmäßigkeiten der Stützwalze, über welche die Materialbahn läuft, und der Materialbahn selbst, längs der Beschichtungsbreite überflüssig.

[0007] Die Rakelleiste kann mit geringer Reibung zwischen parallelen Gleitflächen des Rakelbetts geführt sein.

[0008] Vorteilhaft ist der Reibungskoeffizient zwischen Rakelleiste und Rakelbett etwa µ ≤ 0,1. Hierdurch wird die Reibung der Rakelleiste gegenüber dem Rakelhalter verglichen mit dem Anpreßdruck der Rakelleiste gegen die beschichtete Bahn vernachlässigbar klein.

[0009] Zweckmäßig ist die Rakelleiste bzw. das Rakelbett zumindest im Bereich der Gleitflächen aus Stahl, Edelstahl oder beschichtetem Aluminium und das Rakelbett bzw. die Rakelleiste zumindest im Bereich der Gleitflächen aus Rotguß, teflonbeschichtet, hartnickelbeschichtet oder hartanodisch oxidiert. Durch derartige Materialpaarungen läßt sich der gewünschte Reibungskoeffizient erreichen.

[0010] Die Stirnfläche der Rakelleiste verläuft vorteilhaft an der Abrißkante etwa tangential zu der beschichteten Bahn und ist zumindest im Bereich der Abrißkante von dort ausgehend konvex gekrümmt mit einem Krümmungsradius R von 4 mm :s R :s ∞, vorzugsweise 5 mm :s R :s 250 mm, weiter vorzugsweise 20 mm :s R ≤ 50 mm, wobei die Krümmung entsprechend dem angestrebten Auftragsgewichtsbereich und den rheologischen Eigenschaften des Beschichtungsmediums zu wählen ist.

[0011] Zur Annäherung des Krümmungsradius ist die Stirnfläche zweckmäßig durch Facettenschliff geformt, was zu einer besonders einfachen Fertigung führt.

[0012] Zweckmäßig weist die Stirnfläche eine Breite zwischen 8 mm und 60 mm auf. Die Breite der Stirnfläche bemißt sich danach, wie hoch das Auftragsgewicht sein soll. Je höher das Auftragsgewicht ist, desto geringer ist der hydrodynamische Druck und desto breiter sollte die Stirnfläche und damit der Keilspalt in seiner Länge sowie desto kleiner der Keilwinkel sein, um einen stabilen Gleichgewichtszustand zu erreichen.

[0013] Um auf einfache Weise Rakelleisten mit unterschiedlich breiten Stirnflächen verwenden zu können, kann vorteilhaft zwischen anlaufseitiger Fläche der Rakelleiste und Rakelbett ein Abstandhaltestück eingefügt werden.

[0014] Die Abrißkante der Rakelleiste kann, um ihre Wirkung noch zu verbessern, hinterschliffen sein.

[0015] Um die erforderliche Biegeweichheit der Rakelleiste zu erreichen, weist die Rakelleiste zweckmäßig im Bereich der Stirnfläche und Abrißkante bezogen auf eine Achse senkrecht zur Abrißkante und parallel zur beschichteten Bahn ein Flächenträgheitsmoment von 200 mm4 s I s 7 000 mm⁴ auf. Eine derartige Ausbildung der Rakelleiste läßt sich dadurch erreichen, daß diese entlang ihrer Länge äquidistante Einschnitte oder äquidistante Einschnitte und Ausnehmungen aufweist.

[0016] Alternativ kann die Rakelleiste aus Polytetrafluorethylen bestehen, was Einschnitte nicht erforderlich macht. Weiter kann die Rakelleiste alternativ aus gummielastischem Material sein und an der Stimfläche einen verschleißfesten Ein- bzw. Aufsatz aufweisen.

[0017] Um eine hohe Verschleißfestigkeit der Rakelleiste zu erhalten, weist die Stimfläche der Rakelleiste vorteilhaft eine Vickershärte größer als 600 HV auf.

[0018] Die Stirnfläche der Rakelleiste ist zweckmäßig verchromt. oberflächen- oder einsatzgehärtet, nitriert, durch Aufspritzen von Oxidkeramik beschichtet, eloxiert, bei Aluminium hartcoatiert oder hartvemickelt.

[0019] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Rakelleiste kann deren Stimfläche auch von einem in die Rakelleiste eingesetzten Einsatzstück hoher Verschleißfestigkeit gebildet sein.

[0020] Weiter ist die Rakelleiste vorteilhaft im Bereich der Stirnfläche auf ihrer Unterseite mit einer Längsausnehmung zur Bildung einer Labyrinthdichtung gegenüber dem Rakelhalter ausgebildet, um ein Eindringen von Beschichtungsmedium in ihre Führungen gegenüber dem Rakelhalter zu verhindern.

[0021] Das elastische Druckmittel, vorzugsweise ein Druckschlauch, wirkt zweckmäßig zwischen einer zu der ablaufseitigen Gleitfläche im wesentlichen senkrechten Fläche des Rakelbetts und einer zu dieser im wesentlichen parallelen Fläche der Rakelleiste.

[0022] In einer bevorzugten Ausführungsform können das Druckmittel und die Rakelleiste auch einstückig ausgebildet sein.

[0023] Weiter ist vorteilhaft zwischen anlaufseitiger Fläche der Rakelleiste und Rakelbett ein weiteres dichtendes elastisches Druckmittel, vorzugsweise ein Druckschlauch, angeordnet. Dieses weitere dichtende elastische Druckmittel verhindert zum einen das Eindringen von Beschichtungsmedium zwischen Rakelhalter und Rakelleiste. Zum anderen ist es möglich, nach Einstellung des Gleichgewichts zwischen hydrodynamischem Druck und Druck im ersten Druckmittel durch Erhöhung des Drucks im weiteren dichtenden elastischen Druckmittel die so erreichte stabile Lage der Rakelleiste zu fixieren.

[0024] Das weitere Druckmittel und die Rakelleiste können vorteilhaft einstückig ausgebildet sein.

[0025] Die Stützwalze weist vorteilhaft eine gummielastische Oberfläche auf, deren Härte vorzugsweise 60 s Shore A s 95 ist. Zum beidseitigen Beschichten von Materialbahnen können zwei Rakelleisten mit einander zugekehrten Stirnflächen mit unterschiedlichen Krümmungsradien bei unterschiedlicher Beschichtung angeordnet werden. Durch die Wahl unterschiedlicher Radien der Stirnflächen kann dabei ein festes Verhältnis für das Auftragsgewicht auf beiden Seiten eingestellt werden. Es versteht sich, daß in diesem Falle keine-Stützwalze zum Führen der beschichteten Materialbahn im Beschichtungsbereich erforderlich und vorgesehen ist. Für gleiches Auftragsgewicht auf beiden Seiten werden gleiche Radien eingesetzt.

[0026] Zur Kompensation von ungleichmäßiger Beschichtungsmediumaufnahme der Materialbahn können hinter dem ersten Druckmittel zusätzliche Andruckelemente zur lokalen Erhöhung der Anpreßkraft angeordnet sein. Vorteilhaft sind diese Andruckelemente als an einer Stahlblechunterlage angreifende Anstellschrauben im Rakelbett ausgebildet.

[0027] Weiter kann die Rakelleiste vorteilhaft einen zur Materialbahn offenen Längsschlitz aufweisen, an dessen offenen Ende ein die Stirnfläche aufweisendes Einsatzstück mittels einer Rastverbindung angebracht ist. Die den Längsschlitz aufweisende Rakelleiste kann dabei entlang ihrer Länge in mehrere einzeln bewegliche Halteklötze unterteilt sein.

[0028] Schließlich sind zweckmäßig zum leichteren Entfernen von möglicherweise zwischen Rakelleiste und Materialbahn auftretenden Verschmutzungen, die Streifen auf der Materialbahn, insbesondere im Strich verursachen würden, Mittel zum partiellen Niederdrücken der Rakelleiste vorgesehen. Diese Mittel sind vorteilhaft in das Rakelbett einsetzbare, an einem seitlichen Fortsatz der Rakelleiste angreifende Schlüssel.

[0029] Die Erfindung ist im folgenden an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine schematische Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt,

Fig. 2 Seitenansicht und Unteransicht einer Rakelleiste für die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 und 4 Seitenansichten weiterer Ausführungsformen der Rakelleiste,

Fig. 5 und 6 schematische Teilansichten von modifizierten erfindungsgemäßen Vorrichtungen, teilweise im Schnitt, und

Fig. 7 perspektivische Teilansichten modifizierter Rakelleisten.

[0030] Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung läuft eine zu beschichtende Materialbahn 1 in Richtung des Pfeiles A über eine Stützwalze 2. In einem starren Rakelbett 3 ist zwischen parallelen Gleitflächen 4, 5 eine Rakelleiste 6 gleitend geführt. Die Rakelleiste 6 weist eine gegen die beschichtete Bahn 1 gedrückte Stirnfläche 7 mit einer scharfkantigen Abrißkante 8 auf. Mit Hilfe eines Druckmittels in Form eines Druckschlauches 9 zwischen Rakelhalter 3 und Rakelleiste 6 wird die Raketteiste 6 feinfühlig variabel gegen die zu beschichtende Materialbahn 1 gedrückt.

[0031] Die Rakelleiste 3 ist entlang den parallelen Gleitflächen 4, 5 des Rakelbetts 3 in zwei Achsen in wählbaren Grenzen frei verschieblich, d. h. ungehindert dehnfähig. Die Rakelleiste 6 weist im Bereich der Stirnfläche 7 und Abrißkante 8 bezogen auf eine Achse senkrecht zur Abrißkante 8 und parallel zur beschichteten Bahn 1 ein relativ geringes Flächenträgheitsmoment 1 auf, welches vorzugsweise im Bereich zwischen 200 mm4 und 7 000 mm⁴ liegt. Ein derartiges Flächenträgheⁱts- moment I läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß. wie aus Fig. 2 ersichtlich, äquidistante Einschnitte 10 und Ausnehmungen 11 entlang der Länge der Rakelleiste 6 vorgesehen sind, wobei der Leistenquerschnitt bis zu einem geringen Abstand von der Abrißkante 8 aus gemessen über die gesamte Länge der Rakelleiste 6 konstant bleibt. Die hierdurch erzielte Biegeweichheit der Rakelleiste 6 kann alternativ auch durch geeignete Materialauswahl oder durch eine entsprechend geringe Höhe der Rakelleiste 6 erreicht werden.

[0032] Die Stirnfläche 7 der Rakelleiste 6 verläuft an der Abrißkante 8 etwa tangential zur beschichteten Bahn 1. In den dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen weist die Stirnfläche 7 zumindest im Bereich der Abrißkante 8 von dieser ausgehend eine Krümmung mit einem Krümmungsradius R zwischen 4 mm und ∞, vorzugsweise zwischen 5 mm und 250 mm, weiter vorzugsweise zwischen 20 mm und 50 mm zur Bildung eines sich verengenden Auftragsspaltes auf. Die Krümmung wird abhängig von dem angestrebten Auftragsgewichtsbereich und den rheologischen Eigenschaften des Auftragsmediums gewählt.

[0033] Die Rakelleiste 6 weist weiter zumindest im Bereich der gekrümmten Stirnfläche 7 eine Oberfläche mit einer Vickershärte größer als 600 HV auf, um eine hohe Verschleißfestigkeit der Stirnfläche 7 zu erhalten. Zu diesem Zweck kann die Stirnfläche 7 der Rakelleiste 6 verchromt, oberflächen- oder einsatzgehärtet, nitriert, durch Aufspritzen von Oxidkeramik beschichtet, eloxiert, bei Aluminium hartcoatiert oder hartvernickelt sein.

[0034] Die Abrißkante 8 der Rakelleiste 6 ist absolut geradlinig und scharfkantig ausgeführt, wodurch eine außerordentlich gute Oberflächenglätte des Strichauftrags erzielt wird. Eine weitere Verbesserung des Abrißverhaltens kann beispielsweise durch Hinterschleifen der Abrißkante 8 bei 12, wie in Fig. 4 gezeigt, erreicht werden.

[0035] Eine weitere Möglichkeit. die Verschleißfestigkeit der Stirnfläche 7 der Rakelleiste 6 zu verbessern besteht auch darin, daß die Stirnfläche 7, wie in Fig. 3 gezeigt, von einem Einsatzstück 13 hoher Verschleißfestigkeit gebildet wird.

[0036] Um ein Eindringen des Auftragsmediums in die Gleitführung zwischen Rakelhalter 3 und Rakelleiste 6 zu verhindern bzw. auf ein Minimum zu bringen, ist die Rakelleiste 6 im Bereich der Stirnfläche 7 auf ihrer Unterseite mit einer Längsausnehmung 14 zur Bildung einer Labyrinthdichtung gegenüber dem Rakelhalter 3 ausgebildet. Hierdurch wird auch gleichzeitig eine Begrenzung der Verschiebung der Rakelleiste 6 gegenüber dem Rakelhalter 3 erreicht.

[0037] Die Geometrie der Stirnfläche 7 der Rakelleiste 6 bleibt mit der beschriebenen Ausführung der Rakelleiste 6 unabhängig vom jeweiligen Anpreßdruck immer konstant. Da der Anpreßdruck neben der Ausbildung der Stirnfläche 4, d. h. der Größe der Krümmung R. der Bahngeschwindigkeit, der Rheologie des Auftragsmittels und den physikalischen Eigenschaften der Materialbahn 1 ein wesentlicher Parameter ist, und dieser Anpreßdruck andererseits die Geometrie der Stirnfläche 7 nicht verändert, kann die Qualität der Beschichtung bei unterschiedlichen Anpreßdrücken völlig konstant gehalten werden.

[0038] Als elastisches Druckmittel zum Aufbringen des Anpreßdrucks wird bei der beschriebenen Vorrichtung ein mit Luft beaufschlagter Druckschlauch 9 verwendet. Der Druckschlauch 9 sorgt durch seine Flexibilität für eine über die Arbeitsbreite gleichmäßige Andrückung der Rakelleiste 6 gegen die auf der Stützwalze 2 laufende Materialbahn 1. Die über den Schlauchdruck aufgebrachte Linienpressung hält dem hydrodynamischen Druck unter der Stirnfläche 7 der Rakelleiste 6 das Gleichgewicht. Durch Variation des Schlauchdrucks läßt sich somit sehr feinfühlig, gleichmäßig und stufenlos das Auftragsgewicht variieren, wobei sich ohne zusätzliche Profilierungseinrichtung an jeder Stelle der Arbeitsbreite der gleiche Gleichgewichtszustand zwischen hydrodynamischen Druck und Rakelanpressung einstellt. Dies ist die Voraussetzung für ein gleichmäßiges Strichprofil. Der Druckschlauch 9 ist so ausgebildet, daß sich seine Kräfte nur gegen die rückseitige Fläche 15 der Rakelleiste 6 und eine zu dieser im wesentlichen parallele Abdruckfläche 16 im Rakelhalter 3 abstützen können.

[0039] Die Rakelleiste 6 und der Druckschlauch 9 können auch einstückig ausgebildet werden, wobei sichergestellt sein muß, daß diese Einheit einerseits die erforderliche Biegeweichheit und andererseits die Stirnfläche 7 eine ausreichende Verschleißfestigkeit aufweist.

[0040] Die Materialpaarung zwischen Rakelhalter 3 und Rakelleiste 6 ist so zu wählen, daß sich möglichst geringe Reibkräfte bei der Verschiebung der Rakelleiste 6 aufbauen, die dem Anpreßdruck des Druckschlauches 9 entgegenwirken und somit zu einem Hysteresis-Verhalten bei der Regelung des Auftragsgewichts führen könnten. Durch den unvermeidlichen Schubspannungszustand im Auftragsspalt entstehen Normalkräfte auf die Rakelleiste 6, denen der Luftdruck im Druckschlauch 9 das Gleichgewicht hält. Wenn der Reibungskoeffizient µ zwischen Rakelleiste 6 und Rakelbett 3 kleiner oder gleich 0,1 gewählt wird, sind die auftretenden Reibungskräfte verglichen mit der Anpreßkraft vernachlässigbar klein.

[0041] Die Materialpaarung zwischen Rakelhalter 3 und Rakelleiste 6 kann zur Erzielung des gewünschten Reibungskoeffizienten g derart gewählt werden, daß das Rakelbett 3 zumindest im Bereich der Gleitflächen aus Stahl oder beschichtetem Aluminium und die Rakelleiste 6 zumindest im Bereich der Gleitflächen aus Rotguß besteht oder teflonbeschichtet, hartnickelbeschichtet oder hartanodisch oxidiert ist.

[0042] Zum beidseitigen Beschichten einer Materialbahn 1 wird statt der Stützwalze 2 eine weitere Rakelleiste 6 gegenüber der ersten Rakelleiste 6 derart angeordnet, daß die Stirnflächen 7 beider Rakelleisten 6 einander zugekehrt sind und die Rakelleisten 6 die Materialbahn 1 auf gleicher Höhe mit ihren Abrißkanten 8 berühren.

[0043] Bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Rakelleiste in der Rakelhalterung weist das Rakelbett 3 eine Anschlagleiste 26 auf, welche die ebene Gleitfläche 4 zur Anlage und zum gleitenden Führen der Rakelleiste 6 aufweist.

[0044] Zwischen dem Rakelbett 3 und einer anlaufseⁱti- gen Fläche 27 der Rakelleiste 6 ist ein weiteres dichtendes elastisches Druckmittel in Form eines Druckschlauches 28 angeordnet, das zum einen Rakelbett 3 und Rakelleiste 6 gegeneinander abdichtet und zum anderen zum Fixieren einer erreichten stabilen Stellung der Rakelleiste 6 durch Druckerhöhung verwendet werden kann. Der Druckschlauch 28 preßt gegen die Fläche 27 der Rakelleiste 6 und kann bei entsprechend hohem Druck die Rakelleiste 6 in einer einmal eingestellten stabilen Lage halten. Weiter findet eine relativ schmale Rakelleiste 6 Verwendung, wobei ein zusätzliches Abstandhaltestück 29 vorgesehen ist, um die schmale Rakelleiste 6 gegen eine breitere austauschen zu können.

[0045] In den Fig. 6 und 7 sind weiter Rakelleisten 6 mit einem zur Materialbahn 2 offenen Längsschlitz 30 dargestellt, an dessen offenen Ende ein die Stirnfläche 7 aufweisendes Einsatzstück 31 mittels Rastverbindung angebracht ist. Die Rakelleiste 6 kann dabei in mehrere einzeln bewegliche Halteklötze 32 (Fig. 7) unterteilt sein.

[0046] In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind weiter zur Kompensation ungleichmäßiger Beschichtungsmediumaufnahme der Materialbahn 1 hinter dem ersten Druckschlauch 9 zusätzliche Andruckelemente zur lokalen Erhöhung der Anpreßkraft angeordnet. Diese Andruckelemente sind als an einer Stahlblechunterlage 33 angreifende Anstellschrauben 34 im Rakelbett 3 ausgebildet.

[0047] Schließlich sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 zum leichteren Entfernen von möglicherweise zwischen Rakelleiste 6 und Materialbahn auftretenden Verschmutzungen (Korn), die Streifen auf der Materialbahn, insbesondere im Strich verursachen würden, Mittel zum partiellen Niederdrücken der Rakelleiste 6 in Form von in das Rakelbett 3 einsetzbaren, an einem seitlichen Fortsatz 35 der Rakelleiste 6 angreifenden Schlüsseln 36 vorgesehen, durch deren Drehen die Rakelleiste 6 niedergedrückt wird.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Beschichten laufender Materialbahnen mit regelbarer Auftragsstärke mit Hilfe einen gegen die beschichtete Seite der Materialbahn anliegenden Rakelleiste (6) welche in einem starr ausgebildeten Rakelbett (3) gelagert ist und gleichmäßig über die Auftragsbreite elastisch mit regelbarem Druck gegen die zu beschichtende Materialbahn gedruckt wird, wobei die der zu beschichtenden Bahn zugekehrte. einen rechteckigen Umriß aufweisende Stirnfläche der Rakelleiste (6) mit der Bahn einen sich verengenden Auftragsspalt bildet, dessen Geometrie unabhängig vom Anpreßdruck ist und die Oberkante der Stimfläche eine geradlinige und scharfkantige Abrißkante bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (6) mit geringer Reibung an wenigstens einer in Bahnlaufrichtung ablaufseitig angeordneten ebenen Gleitfläche (4) des Rakelbetta (3) zugeführt und im Bereich der Stimfläche (7) und Abrißkante (8) biegeweich ausgebildet ist und daß ferner das Druckmittel (9) elastisch ausgebildet und zwischen der Rakelleiste (6) und dem Rakelbett (3) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (6) mit geringer Reibung zwischen parallelen Gleitflächen (4, 5) des Rakelbetts geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungskoeffizient zwischen Rakelleiste (6) und Rakelbett (3) etwa µ ≤ 0,1 ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (6) bzw. das Rakelbett (3) zumindest im Bereich der Gleitflächen (4. 5) aus Stahl, Edelstahl oder beschichtetem Aluminium und das Rakelbett (3) bzw. die Rakelleiste (6) zumindest im Bereich der Gleitflächen (4, 5) aus RotguB, teflonbeschichtet, hartnickelbeschichtet oder hartanodisch oxidiert ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (7) der Rakelleiste (6) an der Abrißkante (8) etwa tangential zur beschichteten Bahn (1) verläuft und zumindest im Bereich der Abrißkante (8) von dort ausgehend konvex gekrümmt mit einem Krümmungsradius R von 4 mm s R ≤ ∞ mm, vorzugsweise 5 mm s R s 250 mm, weiter vorzugsweise 20 mm s R s 50 mm ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (7) zur Annäherung des Krümmungsradius durch Facettenschliff geformt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (7) eine Breite zwischen 8 mm und 60 mm aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen anlaufseitiger Fläche (27) der Rakelleiste (6) und Rakelbett (3) ein Abstandhaltestück (29) eingefügt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrißkante (8) der Rakelleiste (6) hinterschliffen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (6) im Bereich der Stirnfläche (7) und Abrißkante (8) bezogen auf eine Achse senkrecht zur Abrißkante (8) und parallel zur beschichteten Bahn (1) ein Flächenträgheitsmoment I von 200 mm4 * I ≤ 7 000 mm⁴ aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (6) entlang ihrer Länge äquidistante Einschnitte (10) oder äquidistante Einschnitte (10) und Ausnehmungen (11) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (6) aus Polytetrafluorethylen besteht.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (6) aus gummielastischem Material besteht.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (7) der Rakelleiste (6) eine Vickershärte größer als 600 HV aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (7) der Rakelleiste (6) verchromt, oberflächen-oder einsatzgehärtet. nitriert, durch Aufspritzen von Oxidkeramik beschichtet, eloxiert, bei Aluminium hartcoatiert oder hartvernickelt ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (7) der Rakelleiste (6) von einem in die Rakelleiste (6) eingesetzten Einsatzstück (13) hoher Verschleißfestigkeit gebildet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (6) im Bereich der Stirnfläche (7) auf ihrer Unterseite mit einer Längsausnehmung (14) zur Bildung einer Labyrinthdichtung gegenüber dem Rakelhalter (3) ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Druckmittel (9) zwischen einer zu der ablaufseitigen Gleittläche (4) im wesentlichen senkrechten Fläche (16) des Rakelbetts (3) und einer zu dieser im wesentlichen parallelen Fläche (15) der Rakelleiste (6) wirkt.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel (9) ein Druckschlauch ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Druckmittel (9) und Rakelleiste (6) einstückig ausgebildet sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet. daß zwischen anlaufseitiger Fläche (27) der Rakelleiste (6) und Rakelbett (3) ein weiteres dichtendes elastisches Druckmittel (28) angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Druckmittel (28) ein Druckschlauch ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Druckmittel (2ß) und die Rakelleiste (6) einstückig ausgebildet sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalze (2) eine gummielastische Oberfläche aufweist, deren Härte vorzugsweise 60 s Shore A s 95 ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zum beidseitigen Beschichten von Materialbahnen (1) zwei Rakelteisten (6) mit einander zugekehrten Stirnflächen (7) mit unterschiedlichen Krümmungsradien bei unterschiedlicher Beschichtung angeordnet werden.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation von ungleichmäßiger Beschichtungsmediumaufnahme der Materialbahn (1) hinter dem ersten Druckmittel (9) zusätzliche Andruckelemente zur lokalen Erhöhung der Anpreßkraft angeordnet sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Andruckelemente als an einer Stahlblechunterlage (33) angreifende Anstellschrauben (34) im Rakelbett (3) ausgebildet sind.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (6) einen zur Materialbahn (1) offenen Längsschlitz (30) aufweist, an dessen offenen Ende ein die Stirnfläche (7) aufweisendes Einsatzstück (31) mittels einer Rastverbindung angebracht ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die den Längsschlitz (30) aufweisende Rakelleiste (6) entlang ihrer Länge in mehrere einzeln bewegliche Halteklötze (32) unterteilt ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum partiellen Niederdrücken der Rakelleiste (6) vorgesehen sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel in das Rakelbett (3) einsetzbare, an einem seitlichen Fortsatz (35) der Rakelleiste (6) angreifende Schlüssel (36) sind.

Claims

1. Device for coating running webs of material with an adjustable coating thickness by means of a ductor strip (6) which rests against the coated side of the web of material, is mounted in a rigid ductor bed (3) and is pressed elastically with adjustable pressure, uniformly over the coating width, against the web of material to be coated. the end face of the ductor strip (6), facing the web to be coated and having a rectangular contour, forming with the web a narrowing coating gap, of which the geometry is independent of the pressing force and the top edge of the end face forms a straight sharp breakaway edge. characterized in that the ductor strip (6) is advanced with only slight friction along at least one plane sliding face (4), located on the run-off side in the running direction of the web, of the ductor bed (3) and is made pliant in the region of the face (7) and breakaway edge (8), and in that, furthermore, the pressure means (9) is made elastic and is arranged between the ductor strip (6) and the ductor bed (3).

2. Device according to Claim 1, characterized in that the ductor strip (6) is guided with only slight friction between parallel sliding faces (4, 5) of the ductor bed.

3. Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the coefficient of friction between the ductor strip (6) and ductor bed (3) is approximately µ ≤ 0.1.

4. Device according to Claim 3, characterized in that the ductor strip (6) or the ductor bed (3) is made of steel, fine steel or coated aluminium, at least in the region of the sliding faces (4, 5), and the ductor bed (3) or the ductor strip (6) respectively is made of gunmetal or is teflon-coated, or coated with solid nickel or is hard-anodised. at least in the region of the sliding faces (4, 5).

5. Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the end face (7) of the ductor strip (6) extends approximately tangentially to the coated web (1) at the breakaway edge (8) and, at least in the region of the breakaway edge (8), curves convexly away from there with a radius of curvature R of 4 mm s R ≤ ∞ mm, preferably 5 mm ≤ R ≤ 250 mm, orfurther preferably 20 mm s R s50 mm.

6. Device according to Claim 5, characterized in that the end face (7) is formed by bevel- grinding in order to obtain an approximation of the radius of curvature.

7. Device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the end face (7) has a width of between 8 mm and 60 mm.

8. Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that a spacer piece (29) is inserted between the face (27) of the ductor strip (6) on the run-on side and the ductor bed (3).

9. Device according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the breakaway edge (8) of the ductor strip (6) is relief-ground.

10. Device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that. in the region of the end face (7) and the breakaway edge (8), the ductor strip (6) has, relative to an axis perpendicular to the breakaway edge (8) and parallel to the coated web (1), a geometrical moment of inertia I of 200 mm4 s I s 7 000 mm".

11. Device according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the ductor strip (6) has equidistant incisions (10) or equidistant incisions (10) and recesses (11) along its length.

12. Device according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the ductor strip (6) consists of polytetrafluoroethylene.

13. Device according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the ductor strip (6) consists of elastomeric material.

14. Device according to one of Claims 1 to 13. characterized in that the end face (7) of the ductor strip (6) has a Vickers hardness greater than 600 HV.

15. Device according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the end face (7) of the ductor strip (6) is chromium-plated, surface-hardened or case-hardened, nitrided, coated by spraying on oxide ceramic, anodised or, where aluminium is concerned, hard-coated or hard-nickel-plated.

16. Device according to one of Claims 1 to 15, characterized in that the end face (7) of the ductor strip (6) is formed by an insert piece (13) of high wear resistance which is inserted into the ductor strip (6).

17. Device according to one of Claims 1 to 16, characterized in that, in the region of the end face (7), the ductor strip (6) is designed, on its underside, with a longitudinal recess (14) for forming a labyrinth seal relative to the ductor holder (3).

18. Device according to one of Claims 1 to 17, characterized in that the elastic pressure means (9) takes effect between a face (16) of the ductor bed (3) essentially perpendicular to the sliding face (4) on the run-off side and a face (15) of the ductor strip (6) essentially parallel to this.

19. Device according to one of Claims 1 to 18, characterized in that the pressure means (9) is a pressure hose.

20. Device according to one of Claims 1 to 18, characterized in that the pressure means (9) and the ductor strip (6) are made in one piece.

21. Device according to one of Claims 1 to 20, characterized in that a further sealing elastic pressure means (28) is arranged between the face (27) of the ductor strip (6) on the run-on side and the ductor bed (3).

22. Device according to Claim 21, characterized in that the further pressure means (28) is a pressure hose.

23. Device according to Claim 21, characterized in that the further pressure means (28) and the ductor strip (6) are made in one piece.

24. Device according to one of Claims 1 to 23, characterized in that the back-up roller (2) has an elastomeric surface, the hardness of which is preferably 60 s Shore A s 95.

25. Device according to one of Claims 1 to 23, characterized in that, in order to coat webs of material (1) on both sides, there are two ductor strips (6) with end faces (7) confronting one another and having different radii of curvature for differing coating.

26. Device according to one of Claims 1 to 25, characterized in that, in order to compensate an uneven take-up of coating medium by the web of material (1), additional pressing elements for increasing the pressing force locally are arranged behind the first pressure means (9).

27. Device according to Claim 26, characterized in that the additional pressing elements are designed as setscrews (34) engaging on a sheet- steel base (33) and located in the ductor bed (3).

28. Device according to one of Claims 1 to 27, characterized in that the ductor strip (6) has a longitudinal slot (30) which is open towards the web of material (1) and at the open end of which an insert piece (31) having the end face (7) is attached by means of a locking connection.

29. Device according to Claim 28, characterized in that the ductor strip (6) having the longitudinal slot (30) is divided, along its length, into several individually movable holding blocks (32).

30. Device according to one of Claims 1 to 29, characterized in that means are provided for the partial pressing down of the ductor strip (6).

31. Device according to Claim 30, characterized in that the means are keys (36) which can be inserted into the ductor bed (3) and which engage on a lateral extension (35) of the ductor strip (6).

Revendications

1. Dispositif pour l'enduction d'une bande de matériau courante avec une épaisseur de dépôt réglable à l'aide d'une latte de râclage (6) appliquée contre la face enduite de la bande de matériau, latte qui est disposée dans un berceau (3) rigide et qui est appuyée élastiquement avec une pression réglable contre la bande de matériau à enduire et uniformément sur la largeur de dépôt, la face avant de la latte de râclage (6) tournée vers la bande de matériau à enduire, face qui présente un contour rectangulaire. formant avec la bande une fente de dépôt d'épaisseur décroissante dont la géométrie est indépendante de la pression d'application et l'arête supérieure de la face avant formant une arête de lissage tranchante et rectiligne, caractérisé en ce que la latte de râclage (6) est guidée avec un frottement faible sur au moins une surface de glissement (4) plane du berceau (3) disposée du côté de l'échappement dans la direction de circulation de la bande et qu'elle est flexible dans la région de la face avant (7) et de l'arête de lissage (9) et en ce qu'en outre l'organe de pression (9) est élastique et est disposé entre la latte de râclage (6) et le berceau (3).

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la latte de râclage (6) est guidée avec un frottement faible entre des surfaces de glissement (4, 5) parallèles ménagées dans le berceau.

3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le coefficient de frottement entre la latte de râclage (6) et le berceau (3) est environ µ ≤ 0,1.

4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la latte de râclage (6), respectivement le berceau (3) est au moins dans la région des surfaces de glissement (4. 5), en acier, en acier allié ou en aluminium revêtu et que le .berceau (3), respectivement la latte de râclage (6) est, au moins dans la région des surfaces de glissement (4, 5), en laiton rouge, revêtu de téflon, revêtu de nickel dur ou oxydé par anodisation dure.

5. Dispositif suivant une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face avant (7) de la latte de râclage (6) se termine à l'arête de lissage (8) de façon sensiblement tangentielle à la bande enduite (1) et en ce qu'elle est, au moins dans la région de l'arête de lissage (8) et partant de celle-ci, dotée d'une courbure convexe avec un rayon de courbure R de 4 mm ≤ R ≤ ∞ mm, de préférence 5 mm s R ≤ 250 mm, et de préférence encore 20 mm ≤ R ≤ 50 mm.

6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que pour l'approximation du rayon de courbure, la face avant (7) est formée par polissage par facettes.

7. Dispositif suivant une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la face avant (7) présente une largeur comprise entre 8 mm et 60 mm.

8. Dispositif suivant une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une pièce d'écartement (29) est insérée entre la face (27) de la latte de râclage, située du côté de l'échappement, et le berceau (3).

9. Dispositif suivant une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'arête de lissage (8) de la latte de râclage (6) est meulée en dépouille.

10. Dispositif suivant une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la latte de râclage (6) présente, dans la région de la face avant (7) et de l'arête de lissage (8), un moment d'inertie géométrique I de 200 mm⁴ ≤ 1 s 7 000 mm⁴ par rapport à un axe perpendiculaire à l'arête de lissage (3) et parallèle à la bande enduite (1).

11. Dispositif suivant une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la latte de râclage (6) présente sur sa longueur des entailles (10) équidistantes ou des entailles (10) et des évidements (11) équidistants.

12. Dispositif suivant une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la latte de râclage (6) est constituée de polytétrafluoroéthylène.

13. Dispositif suivant une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la latte de râclage (6) est constituée d'un matériau ayant l'élasticité du caoutchouc.

14. Dispositif suivant une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la face avant (7) de la latte de râclage (6) présente une dureté Vickers supérieure à 600 HV.

15. Dispositif suivant une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la face avant de la latte de râclage (6) est chromée, trempée en surface ou cémentée, nitrurée, revêtue d'oxyde céramique par projection, éloxée, recouverte d'aluminium dur ou de nickel dur.

16. Dispositif suivant une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la face avant (7) de la latte de râclage (6) est constituée par une pièce rapportée (13) ayant une haute résistance à l'abrasion, introduite dans la latte de râclage (6).

17. Dispositif suivant une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que la latte de râclage (6) est pourvue, dans la région de là face avant sur sa face inférieure, d'une saignée longitudinale (14) formant un joint à labyrinthe par rapport au porte- râcle (3).

18. Dispositif suivant une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que l'organe de pression (9) souple agit entre une face (16) du berceau (3) essentiellement perpendiculaire à la surface de glissement (4) située du côté de l'échappement et une face (15) de la latte de râclage (6) essentiellement parallèle à celle-ci.

19. Dispositif suivant une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que l'organe de pression (9) est un tuyau souple sous pression.

20. Dispositif suivant une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que l'organe de pression (9) et la latte de râclage (6) sont réalisés en une seule pièce.

21. Dispositif suivant une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce qu'un autre organe de pression (28) souple étanche est disposé entre la face (27) de la latte de râclage (6), située du côté de l'échappement, et le berceau (3).

22. Dispositif suivant la revendication 21, caractérisé en ce que l'organe de pression supplémentaire (28) est un tuyau souple sous pression.

23. Dispositif suivant la revendication 21, caractérisé en ce que l'organe de pression supplémentaire (28) et la latte de râclage (6) sont réalisés en une seule pièce.

24. Dispositif suivant une des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que le rouleau de support (2) présente une surface ayant l'élasticité du caoutchouc, dont la dureté est de préférence 60 ≤ Shore A :s 95.

25. Dispositif suivant une des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que, pour l'enduction des deux faces des bandes de matériau, on dispose deux lattes de râclage (6) avec leurs faces avant (7) tournées l'une vers l'autre et avec des rayons de courbure différents en cas d'enductions différentes.

26. Dispositif suivant une des revendications 1 à 25, caractérisé en ce que, pour compenser des irrégularités de dépôt de l'agent d'enduction sur la bande de matériau (1), des éléments d'application supplémentaires sont disposés derrière le premier organe de pression (9) pour augmenter localement la force d'application.

27. Dispositif suivant la revendication 26, caractérisé en ce que les éléments d'application supplémentaires sont constitués sous la forme de vis de réglage (34) montées dans le berceau (3) et attaquant un support (33) en tôle d'acier.

28. Dispositif suivant une des revendications 1 à 27, caractérisé en ce que la latte de râclage (6) présente une fente longitudinale (30) ouverte vers la bande de matériau (1 à l'extrémité ouverte de laquelle est montée, au moyen d'un assemblage à cliquet, une pièce rapportée (31) qui porte la face avant (7).

29. Dispositif suivant la revendication 23, caractérisé en ce que la latte de râclage (6) munie de la fente longitudinale (30) est subdivisée en plusieurs blocs de maintien (32) mobiles individuellement.

30. Dispositif suivant une des revendications 1 à 29, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour enfoncer partiellement la latte de râclage (6).

31. Dispositif suivant la revendication 30, caractérisé en ce que les moyens sont constitués par des clés (36) à introduire dans le berceau (3) et attaquant un ergot latéral (35) de la latte de râclage (6).

Zeichnung